2020届高考物理实验专项练习（二）探究加速度与力、质量的关系【知识点精炼】1、实验目的：通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系2、实验原理（1）控制变量法：①保持m一定时改变物体受力F，测出加速度a，用图像法研究a与F的关系。②保持F一定是改变物体质量m，测出加速度a，用图像法研究a与m的关系。（2）平衡摩擦力：①平衡摩擦力时不要挂小桶，应连着纸带且通过打点计时器的限位孔。将长木板倾斜一定角度，此时物体在斜面上受到的合外力为零。整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。②平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行。只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。在画图像时，随着钩码重量的增加或者小车质量的倒数增加时，实际描绘的图线与理论图线不重合，会向下弯折。③应注意先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放小车。3、图像法处理数据：此实验要探究加速度与力、质量的定量关系，当通过实验测出所需的物理量后，我们很难直接通过观察数据得出物理量之间的关系，此时，我们可以借助物理图像，从图像可以比较直观地观察出物理量之间的关系。【练习题】1、利用图甲装置可以做力学中的许多实验.1.利用图甲装置“研究匀变速直线运动”时,必要的措施是__________.A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力2.利用图中装置“研究匀变速直线运动”时,将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示,每相邻两个计数点间还有4个点未画出.①图乙中标出的相邻两计数点间的时间间隔T=_________s;②计数点E对应小车的瞬时速度大小计算式为___________(时间间隔用T表示);③为了充分利用记录的数据并减小误差,小车加速度大小的计算式应为____________(时间间隔用T表示).某同学在利用图甲装置“探究小车的加速度a与所受拉力F的关系”时,保持小车质量一定,改变钩码个数,在长木板水平及倾斜两种情况下分別进行实验,得到了两条图线,如图丙所示.图线___________(填“①”或“②”)是在长木板倾斜情况下得到的,小车的质量M=___________kg.2、图为探究物体运动加速度与物体质量、物体受力关系的实验装置，砂和砂筒质量用m表示，小车质量和砝码用M表示，小车运动加速度用a表示．(1)实验过程中首先需要平衡小车受到的摩擦力，长木板抬起的角度与小车的质量_______（选填有关、无关）(2)在探究加速度与小车受力关系过程中，甲和乙两小组分别用下列两组数据进行实验操作，其中你认为合理的是__________（选填甲或乙）M甲=500gM乙=500g甲m(g)20222426乙m(g)20304050(3)在探究加速度与小车质量关系过程中，应该保持__________不变,通过增减小车中砝码改变小车质量M，实验测出几组a、M数据，下列图线能直观合理且正确反映a与M关系的是____________．3、用图甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”。请思考并完成相关内容:（1）实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是()A.平衡摩擦力时,应将空砂桶用细线跨过定滑轮系在小车上,让细线与长木板平行B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器C.每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力D.实验时,应先释放小车,再接通电源（2）图乙是实验得到的一条纸带,已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出,打点计时器所用电源频率为50Hz,由此求出小车的加速度a=_____m/s2(计算结果保留3位有效数字)。（3）一组同学在保持木板水平时,研究小车质量一定的情况下加速度a与拉力F的关系,得到如图丙中①所示的图线,则小车运动时受到的摩擦力Ff=_____N,小车的质量M=_____kg。若该组同学正确完成了（1）问中的步骤,得到的a-F图线应该是图丙中的_____(选填“②”、“③”或“④”)4、用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a.(1)为了让细线下端悬...